| 研究課題/領域番号 |
15K06952
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
渡邉 和秀 国立研究開発法人理化学研究所, ライフサイエンス技術基盤研究センター, 上級研究員 (40749397)
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| 研究分担者 |
須田 年生 熊本大学, 国際先端医学研究機構, 卓越教授 (60118453) [辞退]
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | EMT / クロマチン / 転写因子 / 遺伝子発現 / OVOL2 / ZEB1 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、上皮間葉移行（EMT）において複数の転写因子群がどのように協調あるいは競合してEMTにおけるエピジェネティクス転換を制御しているのかを明らかにすることを目的とする。
EMT促進因子と抑制因子の相互抑制、およびEMT促進因子間の相互依存の関係を明らかにするため、乳腺上皮細胞MCF10AをTGFベータで刺激して誘導されるEMTにおける複数の転写因子の機能を解析した。まずEMT抑制因子OVOL2を発現させると、強く上皮の表現型および遺伝子発現パターンを獲得した。また、EMT促進因子であるZEB1やSNAILの発現によって顕著なEMTの表現型を示したが、それは高濃度のTGFβや転移性乳癌細胞にみられるEMTの表現型に近いと考えられた。これらのデータを基にEMTの多段階モデルを構築して、数理モデルによって実験データの検証を行った。その結果、EMTの中間状態はOVOL2とZEB1の相互抑制のバランスで決定されていることが示唆された。
次にEMTにおける遺伝子発現およびクロマチン修飾が転写因子によってどのように制御されているかを解析するため、CRISPR/Cas9によるゲノム編集技術を用いてMCF10AのZEB1欠損株を作成した。遺伝子発現とクロマチン状態の変化をCAGEとATAC-seqで解析した結果、ZEB1が欠損すると、EMT刺激に対して主要な上皮系因子の遺伝子発現とクロマチン状態の変化が起こらなくなったが、間葉系遺伝子群では反応するものとしないものに大別された。また、ZEB1誘導におけるEMTはTGFベータシグナルの抑制によって部分的に阻害された。これらから「EMTにおける上皮系遺伝子と一部の間葉系遺伝子の相反的変化には、ZEB1-TGFベータのポジティブフィードバック制御が存在する」という仮説を立て、EMTにおける遺伝子変化を予測することに成功した。
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